氩离子截面抛光仪

EBSD制样最有效的方法------氩离子截面抛光仪 电子背散射衍射(EBSD)技术出现于20世纪80年代末,经过十多年的发展已成为显微组织与晶体学分析相结合的一种新的图像分析技术。因其成像依赖于晶体的取向，故也称其为取向成像显微术 。从一张取向成像的组织形貌图中，不仅能获得晶粒、亚晶粒和相的形状、尺寸及分布的信息，而且还可以获得晶体结构、晶粒取向相邻晶粒取向差等晶体学信息，可以方便的利用极图、反极图和取向分布函数显示晶粒的取向及其分布。 背散射电子只发生在试样表层几十个纳米的深度范围,所以试样表面的残余应变层(或称变形层、扰乱层)、氧化膜以及腐蚀坑等缺陷都会影响甚至完全抑制EBSD 的发生,因此试样表面的制备质量很大程度上决定着EBSD的质量。与一般的金相试样相比，一个合格的EBSD样品，要求试样表面无应力层、无氧化层、无连续的腐蚀坑、表面起伏不能过大、表面清洁无污染 。我国自上海宝钢率先引进第一台EBSD至今,国内其它一些钢铁公司、科研院所和大学都相继购置了该设备。到目前为止EBSD设备已将近70台，该设备的总量已经达到一定规模,但其中一大部分并没有完全发挥其应有的功能，究其原因主要是EBSD的图像分析不但需要有很深的晶体学造诣，而且 EBSD对样品的要求很高，初学者很难在短时间内掌握其制样工艺。 随着电子背散射技术(EBSD)的日益广泛应用，EBSD样品制备的新技术、新设备也相继出现。样品制备技术也由传统的机械-化学综合抛光,电解抛光丰富到FIB,以及目前广泛应用的氩离子截面抛光仪。 传统的机械抛光不能有效去除样品表面的变形层，即使经过反复的研磨,也会出现再次变形的可能，即伴随着消除严重变形层又有形成新的变形层的可能，而且机械抛光的同时还会造成对样品的表面划痕与损伤，大大影响了EBSD试样的效果。 电解抛光是靠电化学的作用使试样磨面平整、光洁，一般处理大批量的EBSD试样首选电解抛光。电解抛光可以非常有效的去除表面的氧化层和应力层。不同材质电解抛光工艺不同，需要摸索合适的抛光剂，原始的抛光剂可以在文献和一些工具书中找到，然后需要进行大量的试验，才能找到理想的抛光参数(如：试剂配方、抛光时间、温度等）。摸索出合适的工艺参数后，通过电解抛光可以制备理想的EBSD样品，因其工作量大且成功率很难掌握。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404171500_496465_2498941_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404171500_496466_2498941_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404171500_496467_2498941_3.jpg 上面三个图像：20 kV 条件下得到的碳化钨/钴样品的 EBSD 结果，其中的钴没有发生 FCC 到 HCP 的相变。 试样用Ilion II在1 kV的条件下进行抛光。照片由英国曼切斯特大学 A Gholinia博士提供。 新一代氩离子截面抛光仪（Ilion697 II）是一个用于样品的截面制备及平面抛光的桌面型制样设备,抛光面与机械研磨不同，呈微细镜面，不会有划伤、扭曲变形、凹凸不平、研磨颗粒嵌入样品内部、脱层、孔隙结构填堵等现象，加工的样品反映材料的真实组织结构。 新一代的氩离子截面抛光仪，具有操作便捷（触摸屏控制，配方操作，马达驱动离子枪），抛光过程随时观察，与FIB装置相比，速度更快，扩大了加工面积，且体积小，衬度高，价格便宜等特点，由于经过氩离子截面抛光后样品的菊池花样清晰，EBSD分析更加容易。 以上内容摘自中国电镜网！

氩离子切割技术是一种利用宽离子束（〜1mm）来切割样品，以获得宽阔而精确的电子显微分析区域的样品表面制备技术。一个坚固的挡板遮挡住样品的非目标区域，有效的遮蔽了下半部分的离子束，创造出一个侧切割平面，去除样品表面的一层薄膜。氩离子抛光技术是对样品表面进行抛光，去除损伤层，从而得到高质量样品，用于在 SEM，光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC 或其它分析。氩离子抛光技术是扫描电镜、电子探针、俄歇电镜、EBSD分析等应用领域性创新发明。机械研磨抛光技术与氩离子束抛光技术的比较： 机械研磨抛光 vs 离子束抛光 ×有限的硬，固体样品 P适合各类样品 o硬度较大金属材料 o软硬金属材料皆可 o硅和玻璃 o同一样品含软硬不同材料 o半导体（铝/宽/高k电介质 o多孔材料 o矿物质（干） o湿或油性样品：油页岩 o有机物data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCChttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669442_3156028_3.png氩离子抛光/切割的优点http://www.gmatg.com/vr/zbjy888/Resources/userfiles/images/20140215_220137.jpg机械抛光的缺点相比较下氩离子抛光的优点：（1）对由硬材料和软材料组成的复合材料样品, 能够很精细地制作软硬接合部的截面, 而使用传统方法制样是很困难的。（2）比FIB方法的抛光面积更大（~1mm以上）。氩离子切割抛光制样具体应用领域有： EBSD样品 光伏、半导体 金属（氧化物，合金） 陶瓷 地质样品、油页岩 高分子、聚合物 CLEBSD制样最有效的方法------氩离子截面抛光仪随着电子背散射技术(EBSD)的日益广泛应用，EBSD样品制备的新技术、新设备也相继出现。样品制备技术也由传统的机械-化学综合抛光,电解抛光丰富到FIB,以及目前广泛应用的氩离子截面抛光仪。传统的机械抛光不能有效去除样品表面的变形层，即使经过反复的研磨,也会出现再次变形的可能，即伴随着消除严重变形层又有形成新的变形层的可能，而且机械抛光的同时还会造成对样品的表面划痕与损伤，大大影响了EBSD试样的效果。电解抛光是靠电化学的作用使试样磨面平整、光洁，一般处理大批量的EBSD试样首选电解抛光。电解抛光可以非常有效的去除表面的氧化层和应力层。不同材质电解抛光工艺不同，需要摸索合适的抛光剂，原始的抛光剂可以在文献和一些工具书中找到，然后需要进行大量的试验，

原理：氩离子切割技术是一种利用宽离子束（〜1mm）来切割样品，以获得宽阔而精确的电子显微分析区域的样品表面制备技术。一个坚固的挡板遮挡住样品的非目标区域，有效的遮蔽了下半部分的离子束，创造出一个侧切割平面，去除样品表面的一层薄膜。氩离子抛光技术是对样品表面进行抛光，去除损伤层，从而得到高质量样品，用于在 SEM，光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC 或其它分析。氩离子抛光技术是扫描电镜、电子探针、俄歇电镜、EBSD分析等应用领域性创新发明。机械研磨抛光技术与氩离子束抛光技术的比较： 机械研磨抛光 vs 离子束抛光 ×有限的硬，固体样品 P适合各类样品 o硬度较大金属材料 o软硬金属材料皆可 o硅和玻璃 o同一样品含软硬不同材料 o半导体（铝/宽/高k电介质 o多孔材料 o矿物质（干） o湿或油性样品：油页岩 o有机物data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCChttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669521_3156028_3.png氩离子抛光/切割的优点http://www.gmatg.com/vr/zbjy888/Resources/userfiles/images/20140215_220137.jpg机械抛光的缺点相比较下氩离子抛光的优点：（1）对由硬材料和软材料组成的复合材料样品, 能够很精细地制作软硬接合部的截面, 而使用传统方法制样是很困难的。（2）比FIB方法的抛光面积更大（~1mm以上）。氩离子切割抛光制样具体应用领域有： EBSD样品 光伏、半导体 金属（氧化物，合金） 陶瓷 地质样品、油页岩 高分子、聚合物 CLEBSD制样最有效的方法------氩离子截面抛光仪随着电子背散射技术(EBSD)的日益广泛应用，EBSD样品制备的新技术、新设备也相继出现。样品制备技术也由传统的机械-化学综合抛光,电解抛光丰富到FIB,以及目前广泛应用的氩离子截面抛光仪。传统的机械抛光不能有效去除样品表面的变形层，即使经过反复的研磨,也会出现再次变形的可能，即伴随着消除严重变形层又有形成新的变形层的可能，而且机械抛光的同时还会造成对样品的表面划痕与损伤，大大影响了EBSD试样的效果。电解抛光是靠电化学的作用使试样磨面平整、光洁，一般处理大批量的EBSD试样首选电解抛光。电解抛光可以非常有效的去除表面的氧化层和应力层。不同材质电解抛光工艺不同，需要摸索合适的抛光剂，原始的抛光剂可